Laboratorio 1

Manejo del Osciloscopio y funcionamiento del LM555 Jeison David Mateus González, Wilmer Ferney Romero Avellaneda

Corporación Unificada Nacional de Educación Superior CUN

Ingeniería Electrónica

Sensores Electrónicos y Actuadores Gr.30101

Bogotá – Colombia Correo-1: Jeison.Mateus@cun.edu.co

Correo–2: Wilmer.Romero@cun.edu.co

Resumen: En este artículo se presentara el manejo adecuado del osciloscopio como instrumento de medición, se

procederá a evaluar dos configuraciones del circuito lm555. Identificando sus voltajes, el periodo y la frecuencia

generada en el osciloscopio. Se establecerán diversos cálculos para comprobar su comportamiento y en otros pasos

para hallar valores no conocidos, posteriormente se explicara brevemente lo realizado en cada punto y se incluirán

imagenes para una mejor apreciación.

I. Introducción

El osciloscopio es un instrumento de medición

electrónico el cual representa gráficamente las señales

eléctricas que pueden variar en el tiempo.

El circuito integrado lm555 se elabora a partir de una

combinación de comparadores lineales y un flip flop

digital. Su presentación se realiza por lo general en un

encapsulado en doble línea de ocho terminales. Este

circuito es eficaz y versátil a la hora de producir

temporizaciones.

II. Objetivos

Identificar las funciones de los controles más

importantes e interactuar con el osciloscopio.

Hallar la amplitud, periodo y frecuencia

usando la señal del instrumento.

Observar los cambios efectuados en la señal

del osciloscopio al variar la resistencia.

Manejar de forma efectiva las dos

configuraciones del lm555 comprobando que

se cumplan los cálculos para el periodo con las

señales.

III. Marco Teórico

Las formulas usadas para resolver los cálculos de las

configuraciones del lm555 y para hallar periodo y

frecuencia son:

T1 = 0.693 * (RA +RB) * C

T2 = 0.693 * (Rb) * C

T = T1 + T2 = 1 / f

f = 1 / T

Material y Equipo utilizado

Fuente de voltaje DC a 9V

Resistencias en valores de KΩ

Protoboard

Caimanes

Cableado

Multímetro

Osciloscopio

Sondas

Potenciómetro de 500K Ω

2 circuitos integrados LM555

Condensadores electrolíticos de 47µF y 1 µF

3.1 Circuito Integrado LM555

Procederemos a realizar los montajes descritos en la

guía de laboratorio.

3.1.1 Montaje astable con lm555

Para el primer ejercicio se elabora un esquema sencillo,

del circuito en configuración astable, con los siguientes

valores:

Ra= 220KΩ

Rb= 1KΩ

C= 1µF

Fig 1. Montaje Astable punto A.

3.1.2 Verificación del Oscilador

Para el segundo ejercicio, se tomaran los mismos

valores de resistencias, con la excepción de cambiar el

condensador por uno de 47 µF. Se observara en el

montaje que los tiempos cambian, haciéndose mayores.

Los valores son

Ra = 220KΩ

Rb = 1KΩ

T = 5ms

F = 200hz

Fig 2. Oscilador con condensador de 47µF. punto B.

En esta imagen tomada del osciloscopio hay que

mencionar que la onda tiene esa forma, puesto que la

sonda utilizada esta atenuada X 10.

3.1.3 Señal de salida en el Osciloscopio.

Para el tercer ejercicio, se vuelve a cambiar el

condensador, ahora colocando nuevamente el de 1µF,

la resistencia se ajusta a un valor de 250KΩ

Fig 3. Señal de salida Punto C.

3.1.4 Cálculos de la señal de salida.

Para el cuarto ejercicio, se toman los mismos valores

del ejercicio anterior, adicionalmente se harán unos

cálculos con respecto a la onda para medir su voltaje,

periodo y frecuencia.

Vin = 9V

Ra = 250KΩ

Rb = 1KΩ

Vol /div = 1V

Time / div = 1ms

“El voltaje medido con el multímetro y el observado

con el osciloscopio es variable puesto a que ambos

instrumentos de medición difieren en su exactitud al

momento de medir”

Fig 4. Voltaje practico en la señal observada Punto D

Con los valores tomados anteriormente, procedemos a

calcular:

Amplitud = 6.8 Vpp

T = 4.6 ms

f = 1/T = 1 / 4.6ms

f = 217.4 Hz

El ciclo de útil de la onda es de 4.6 milisegundos

3.1.5 Obteniendo una señal de 15Khz y 50Khz.

Para el quinto ejercicio, mediante los cálculos de

periodo y frecuencia, se hallara una frecuencia de

15Khz y 50Khz.

a) para la frecuencia de 15Khz, entendemos que su

periodo es el inverso:

T = 1 / f = 1 / 15Khz

f = 66.6 µS

Ahora con la fórmula para hallar el tiempo en el

circuito astable, se despejara y se buscara el valor de

resistencia ideal.

T = 0.693 * R * C

R = 96.10 Ω

b) para la frecuencia de 50Khz, entendemos que su

periodo es el inverso:

T = 1 / f = 1 / 50Khz

f = 20 µS

con la fórmula empleada en la parte a despejaremos el

valor de resistencia para esta frecuencia.

T = 0.693 * R * C

R = 28.86 Ω

3.1.6 Configuración Monoastable

Para el sexto ejercicio, la configuración ahora será en

monoestable, los materiales serán los mismos,

incluiremos un pulsador para su accionamiento.

Fig 5.Configuracion Monoastable Punto F.

Los valores tomados para este ejercicio fueron:

R = 1KΩ

C = 1µF

Aplicando y resolviendo la fórmula:

T = 1.1 * 1KΩ * 1µF

T = 1.1 ms

f = 1 / 1.1ms

f = 909.09 hz

“la intensidad del led es baja debido a que se le coloco

una resistencia de protección de valor alto”

IV. Conclusiones

Se comprobó eficazmente que al cambiar de

condensadores, los tiempos de periodo

cambian incrementándose.

Se observó la señal en el osciloscopio al

momento de variar el potenciómetro

mostrando un cambio.

se demostró que el voltaje medido y el voltaje

mostrado en el osciloscopio (amplitud) son

diferentes ya que depende de la medición del

instrumento.

Se aplicó los conceptos vistos en clase sobre el

cálculo de periodos, frecuencias y el manejo

eficaz del osciloscopio.

V. Referencias Bibliográficas

[1] Vargas Segura, Cesar, El Temporizador C.I 555,

Medidas e instrumentos, Corporación Unificada

Nacional de Educación Superior CUN. P.1-3.

[2] Borrego Colomer, Agustín, Osciloscopio [sitio web]

http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso03

-

04/cce/practicas/manuales/osciloscopio/osciloscopio.ht

m

[28 de agosto a las 14:22]

[3] Empleo del temporizador 555 como multivibrador

astable, Tecnohobby.net [página web]

http://www.tecnohobby.net/ppal/index.php?option=co

m_content&view=article&id=27%3Aempleo-del-

temporizador-555-como-multivibrador-

astable&catid=11%3Acircuitos-integrados&Itemid=11

[29 de agosto a las 16:13]

[4] El circuito integrado 555, Electrónica de invierno

[informe pdf]

http://electronicavm.files.wordpress.com/2011/04/c-i-

555.pdf

[30 de agosto a las 17:39]